(57)【要約】【課題】平面空間で光ファイバを光出力ポートに整合させる方法を提供する。【解決手段】  光ファイバをレーザダイオードに整合する方法により、平面図形構成の中心として指定された点におけるレーザからの第１の光を得る。データ点が形状の頂点で取られ、それによりスキャンは各頂点および中心の整合品質を測定する。スキャンは、中央でのデータを得ることにより開始され、頂点、および時計回りまたは反時計回りに残りの頂点に移動する。整合品質が比較され、最高の整合品質の位置が新しい中心として指定される。新しい中心が変更ないままになるまでスキャンは繰り返される。それにより新しい中心が整合点となる。あるいは、図形の形状のサイズを低減すること、および／またはレーザのパワーを増加させることにより解像度が増加し、最高の解像度で整合点が見つかるまで、スキャンは繰り返される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイスの面を有する入力ポートを第２のデバイスの面を有する出力ポートに整合する方法であって、
ａ）前記第２のデバイスを作動して前記出力ポートを介して信号を発する工程と、
ｂ）前記出力ポートの前記面上において整合データ点を指定する工程と、
平面図形構造内において、前記整合データ点の周囲に少なくとも３つの周囲データ点をそれぞれ前記整合データ点から所定の距離に指定する工程と、
ｄ）前記入力ポートの前記面および前記出力ポートの前記面の一方を、前記入力ポートの前記面および前記出力ポートの前記面の他方に対して前記整合データ点まで平行移動させることにより、前記整合データ点での整合品質測定値を得る工程と、
ｅ）前記入力ポートの前記面を前記出力ポートの前記面に対して前記周囲データ点の各々まで平行移動させることにより、前記周囲データ点の各々における整合品質測定値をさらに得る工程と、
ｆ）前記入力ポートの前記面を、最高の整合品質測定値を有する前記整合データ点に整合させる工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
ｇ）前記整合データ点および前記周囲データ点のうち前記最高の整合品質測定値を有するものに新しい整合データ点を指定する工程と、
ｈ）工程ｃ）〜ｇ）を繰り返す工程であって、前記少なくとも３つの周囲データ点が前記新しい整合データ点の周囲に配置される工程と、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最高の測定値が閾値を超えるまで工程ｈ）を繰り返す工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも３つの周囲データ点の、前記整合点からの前記所定の距離が、現在の設定を有するスキャン解像度にしたがって設定されており、
工程ｃ）の前に、前記現在のスキャン解像度設定を最低の設定に初期化する工程と、
ｆ１）前記新しい整合データ点が前記整合データ点と同一の位置にある場合、および前記現在のスキャン解像度設定が工程ｇ）の後最高の設定でない場合、前記スキャン解像度をより高い設定にする工程と、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ｆ２）前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定である場合、および前記整合データ点での整合品質が中間閾値範囲内の値を有する場合、前記スキャン解像度を中間の設定にする工程と、
ｆ３）前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定である場合、および前記整合データ点での整合品質が最低の閾値範囲より低い場合、前記スキャン解像度を最低の設定にする工程と、
を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
工程ｆ３）が、それぞれが閾値範囲を有する複数の中間の設定を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
面を有する光出力ポートを有する第１のデバイスに光ファイバを整合する方法であって、
ａ）前記出力ポートの前記面上において中央整合点を指定する工程と、
ｂ）前記第１のデバイスを作動して、前記光出力ポートを介して光学信号を発する工程と、
ｃ）実質的にダイヤモンド型の平面図形構造内において、前記光出力ポートの前記面上に、現在の設定を有するスキャン解像度にしたがって、前記中央整合点の周囲に４つの頂上整合点をそれぞれ前記中央整合点から所定の距離に指定する工程と、
ｄ）前記光ファイバおよび前記光出力ポートを前記中央整合点および前記頂点整合点の各々に整合させて、５つの整合品質測定値を得る工程と、
ｅ）前記５つの整合品質測定値から最高の測定値を決定して、それぞれの整合点を新しい中央整合点に指定する工程と、
ｆ）工程ｂ）〜ｅ）を繰り返す工程であって、前記４つの頂点整合点が前記新しい中央整合点の周囲に配置される工程、
を含む、方法。
【請求項８】
工程ｄ）が、前記光出力ポートに対して前記光ファイバを移動させることによって前記５つの整合品質測定値を得る、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
工程ｄ）が、前記光ファイバに対して前記光出力ポートを移動させることによって前記５つの整合品質測定値を得る、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ｂ１）前記現在のスキャン解像度設定を最低の設定に初期化する工程と、
ｅ１）前記新しい中央整合点が前記整合点と同一の位置にある場合、および前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定でない場合、前記スキャン解像度をより高い設定にする工程と、
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
ｅ２）前記現在のスキャン解像度設定が最低の設定でない場合、および前記整合点での整合品質がより低い設定の閾値範囲内の値を有する場合、前記スキャン解像度をより低い設定にする工程と、
ｅ３）前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定である場合、および前記中央整合点での整合品質が最低の閾値範囲より低い場合、前記スキャン解像度を最低の設定にする工程と、
を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
工程ｅ２）が、それぞれが閾値範囲を有する複数のより低い設定を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
面を有する光入力ポートを面を有する光出力ポートに整合させる装置であって、
前記光入力ポートおよび光出力ポートの一方を、前記光出力ポートおよび光入力ポートに対してそれぞれ移動させるＸ−Ｙ線形テーブルと、
前記光出力ポートに対する前記光入力ポートの整合品質測定値を得る光パワーメータと、
前記Ｘ−Ｙ線形テーブルの移動を指示し、前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれ異なる位置における光パワーメータからの整合品質測定値を比較し、スキャン解像度設定を開始および変更し、前記スキャン解像度設定および前記整合品質測定値の比較にしたがって、前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれの相対的位置を指定および更新する、コントローラと、
を含む、装置。
【請求項１４】
前記整合品質測定値、前記スキャン解像度設定、および前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれの相対的位置を収集し表示する手段をさらに含み、前記コントローラが手動動作コントローラである、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記光入力ポートが光ファイバであり、前記光出力ポートが半導体レーザである、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれの相対的位置における整合品質測定値を格納するメモリをさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
光ファイバをレーザダイオード出力面に整合させる方法であって、
ａ）現在のスキャン解像度設定を最低の設定に初期化する工程と、
ｂ）前記レーザを作動して光信号を発する工程と、
ｃ）前記光ファイバを、前記レーザダイオード出力面に沿って開始位置から経路を介して第１の光信号が検出されるまで平行移動させる工程と、
ｄ）前記レーザダイオード出力面上の現在の整合点を前記第１の光信号の位置に指定する工程と、
ｅ）ダイヤモンド型の平面図形構造内において、前記レーザダイオード出力面上で、現在のスキャン解像度設定にしたがって、前記中央整合点の周囲に４つの頂上整合点をそれぞれ前記中央整合点から所定の距離に指定する工程と、
ｆ）前記光ファイバを、前記現在の整合点および各前記頂点整合点に整合させて、５つの整合品質測定値を得る工程と、
ｇ）前記５つの整合品質測定値から最高の測定値を決定し、それぞれの整合点を新しい現在の整合点に指定する工程と、
ｈ）前記新しい現在の整合点が前記現在の整合点と同一の位置にある場合、および前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定でない場合、前記スキャン解像度をより高い設定にする工程と、
ｉ）前記現在のスキャン解像度設定が最低の設定でない場合、および前記現在の整合点での整合品質がそれぞれの中間の閾値範囲より低い場合、前記スキャン解像度をそれぞれの前記中間の閾値範囲を有する中間の設定にする工程と、
ｊ）前記現在のスキャン解像度が最高の設定である場合、および前記現在の整合点での整合品質が最低の閾値より低い場合、前記スキャン解像度を最低の設定にする工程と、
ｋ）工程ｄ）〜ｋ）を繰り返す工程であって、前記最高の整合品質測定値が所定の値を超えるまで前記４つの頂点整合点が前記新しい現在の整合点の周囲に配置される工程と、
を含む、方法。
【請求項１８】
工程ｉ）が前記スキャン解像度を、それぞれが中間の閾値範囲を有する複数の中間設定の１つにする、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して整合および取り付けシステムに関し、特に平面空間で光ファイバを光出力ポートに整合させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
何らかの光学系で個々の部品を互いに正確に整合させることの重要性はよく知られている。現代の光学通信システムで用いられている部品の寸法は微細なため、このような整合を行うことおよびそれを維持することが困難である。例えば、レーザトランスミッタの構築における１つの問題点は、レーザダイオードから光ファイバへの光出力の結合を効率的に行うことである。結合を効率的に行うためには、ファイバ端部がレーザの発光領域と精密に整合されていることが望ましい。このような整合がなされると、ファイバは、デバイスの寿命が切れるまで整合が維持されることを保証する方法によって理想的に適所に固定される。
【０００３】
光ファイバとレーザ出力ポートとの初期整合を得る現行の方法は主に、ラスタスキャンまたはスパイラルスキャンである。ラスタスキャンの一例を図１Ａに示し、スパイラルスキャンの一例を図１Ｂに示す。スキャンはそれぞれデータ点１〜１６および１００〜１１９により特徴づけられる。それによりスキャンは、矢印で示すシーケンスにおける各データ点における整合品質（すなわち結合された光パワー）の測定値を得る。光ファイバはまずＸ−Ｙ線形移動テーブルに固定され静止レーザダイオード出力ポートの前に位置づけられる。レーザダイオードが作動すると、スキャンは線形テーブルを作動させて図１Ａおよび図１Ｂにそれぞれ示す経路に沿って光ファイバを動かしてラスタスキャンおよびスパイラルスキャンが行われる。所定の位置１〜１６および１００〜１１９の各々において、光ファイバとレーザ出力面との整合品質に関するデータが収集される。その後所定の位置に関して、整合が最高品質で行われたか、またはそうでなければ望ましい質で行われたかという決定がなされる。その後最終の整合位置が所定の位置において所定の整合品質で指定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなスキャンは入力および出力ポート（すなわち光ファイバ面およびレーザ出力面）を特徴づけるには有用であるが、概して製造に時間がかかる。例えば、ラスタスキャンの特徴は、初期の低解像度スキャンに際して６ミクロン平方で０．３ミクロンの解像度であり、最終の高解像度スキャンに際しては１ミクロン平方で０．０９ミクロンの解像度である。このようなスキャンは５２１のデータ点を集めることを必要とし得、その結果各データ点の処理に１００ミリ秒かかる。そのため上記の典型的なラスタスキャンでは、完全なスキャンに約５２秒かかり得る。
【０００５】
したがって整合プロセスで用いられる多数のデータ点の場合、収集および分析に時間がかかりすぎる。さらに、高解像度のために多数のデータ点が必要であるため、最終的に得られる結合効率は必ずしも特定の界面にとって可能であるような最高の結合効率ではないかもしれない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、面を有する入力ポートを面を有する出力ポートに整合させる方法として具現化される。方法は、出力ポートの面上に中央データ点を指定すること、平面図形構造内において、整合データ点の周囲に少なくとも３つの周囲データ点をそれぞれ整合データ点から所定の距離に指定すること、入力ポートの面を周囲データ点の各々の中央データ点まで平行移動させること、および入力ポートの面を最高の整合品質測定値を有するデータ点まで平行移動させることによって、中央データ点および周囲データ点のうち、最高の整合品質測定値を得ることを含む。
【０００７】
別の実施形態では、方法はさらに、中央および周囲データ点のうち、最高の整合品質測定値を有するものを新しい中央データ点と指定する工程と、少なくとも３つの周囲データ点の指定からの工程を繰り返す工程とを含む。少なくとも３つの周囲データ点は新しい中央データ点の周囲に配置される。
【０００８】
本発明のさらなる実施形態において、中央データ点からの３つの周囲データ点の所定の距離は、現在の設定を有するスキャン解像度にしたがって設定される。方法は、最低の設定を有するスキャン解像度から開示される。新しい中央データ点が中央データ点と同一の位置にある場合、および現在のスキャン解像度設定が最高の設定でない場合、スキャン解像度はより高い設定にされる。別の実施形態では、現在のスキャン解像度の設定が最高の設定である場合、および中央データ点の整合品質が中央閾値範囲内である場合、スキャン解像度を中間の設定にし、現在のスキャン解像度の設定が最高の設定である場合、および中央のデータ点での整合品質が最低の閾値より低い場合、スキャン街道度を最低の設定にすることにより、スキャン解像度が変更される。あるいは、対応する中間の閾値範囲に合わせて複数の中間の設定がある。
【０００９】
上記の概略の説明および以下の詳細な説明は例示的なものであり、本発明を限定するものではない。
【００１０】
本発明による、第１のデバイスの面を有する入力ポートを第２のデバイスの面を有する出力ポートに整合する方法は、ａ）前記第２のデバイスを作動して前記出力ポートを介して信号を発する工程と、ｂ）前記出力ポートの前記面上において整合データ点を指定する工程と、平面図形構造内において、前記整合データ点の周囲に少なくとも３つの周囲データ点をそれぞれ前記整合データ点から所定の距離に指定する工程と、ｄ）前記入力ポートの前記面および前記出力ポートの前記面の一方を、前記入力ポートの前記面および前記出力ポートの前記面の他方に対して前記整合データ点まで平行移動させることにより、前記整合データ点での整合品質測定値を得る工程と、ｅ）前記入力ポートの前記面を前記出力ポートの前記面に対して前記周囲データ点の各々まで平行移動させることにより、前記周囲データ点の各々における整合品質測定値をさらに得る工程と、ｆ）前記入力ポートの前記面を、最高の整合品質測定値を有する前記整合データ点に整合させる工程とを含む。
【００１１】
一実施形態において、ｇ）前記整合データ点および前記周囲データ点のうち前記最高の整合品質測定値を有するものに新しい整合データ点を指定する工程と、ｈ）工程ｃ）〜ｇ）を繰り返す工程であって、前記少なくとも３つの周囲データ点が前記新しい整合データ点の周囲に配置される工程とをさらに含む。
【００１２】
一実施形態において、前記最高の測定値が閾値を超えるまで工程ｈ）を繰り返す工程をさらに含む。
【００１３】
一実施形態において、前記少なくとも３つの周囲データ点の、前記整合点からの前記所定の距離が、現在の設定を有するスキャン解像度にしたがって設定されており、工程ｃ）の前に、前記現在のスキャン解像度設定を最低の設定に初期化する工程と、ｆ１）前記新しい整合データ点が前記整合データ点と同一の位置にある場合、および前記現在のスキャン解像度設定が工程ｇ）の後最高の設定でない場合、前記スキャン解像度をより高い設定にする工程とを含む。
【００１４】
一実施形態において、ｆ２）前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定である場合、および前記整合データ点での整合品質が中間閾値範囲内の値を有する場合、前記スキャン解像度を中間の設定にする工程と、ｆ３）前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定である場合、および前記整合データ点での整合品質が最低の閾値範囲より低い場合、前記スキャン解像度を最低の設定にする工程とを含む。
【００１５】
一実施形態において、工程ｆ３）が、それぞれが閾値範囲を有する複数の中間の設定を含む。
【００１６】
本発明による、面を有する光出力ポートを有する第１のデバイスに光ファイバを整合する方法は、ａ）前記出力ポートの前記面上において中央整合点を指定する工程と、ｂ）前記第１のデバイスを作動して、前記光出力ポートを介して光学信号を発する工程と、ｃ）実質的にダイヤモンド型の平面図形構造内において、前記光出力ポートの前記面上に、現在の設定を有するスキャン解像度にしたがって、前記中央整合点の周囲に４つの頂上整合点をそれぞれ前記中央整合点から所定の距離に指定する工程と、ｄ）前記光ファイバおよび前記光出力ポートを前記中央整合点および前記頂点整合点の各々に整合させて、５つの整合品質測定値を得る工程と、ｅ）前記５つの整合品質測定値から最高の測定値を決定して、それぞれの整合点を新しい中央整合点に指定する工程と、ｆ）工程ｂ）〜ｅ）を繰り返す工程であって、前記４つの頂点整合点が前記新しい中央整合点の周囲に配置される工程を含む。
【００１７】
一実施形態において、工程ｄ）が、前記光出力ポートに対して前記光ファイバを移動させることによって前記５つの整合品質測定値を得る。
【００１８】
一実施形態において、工程ｄ）が、前記光ファイバに対して前記光出力ポートを移動させることによって前記５つの整合品質測定値を得る。
【００１９】
一実施形態において、ｂ１）前記現在のスキャン解像度設定を最低の設定に初期化する工程と、ｅ１）前記新しい中央整合点が前記整合点と同一の位置にある場合、および前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定でない場合、前記スキャン解像度をより高い設定にする工程とを含む。
【００２０】
一実施形態において、ｅ２）前記現在のスキャン解像度設定が最低の設定でない場合、および前記整合点での整合品質がより低い設定の閾値範囲内の値を有する場合、前記スキャン解像度をより低い設定にする工程と、ｅ３）前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定である場合、および前記中央整合点での整合品質が最低の閾値範囲より低い場合、前記スキャン解像度を最低の設定にする工程とを含む。
【００２１】
一実施形態において、工程ｅ２）が、それぞれが閾値範囲を有する複数のより低い設定を含む。
【００２２】
本発明による、面を有する光入力ポートを面を有する光出力ポートに整合させる装置は、前記光入力ポートおよび光出力ポートの一方を、前記光出力ポートおよび光入力ポートに対してそれぞれ移動させるＸ−Ｙ線形テーブルと、前記光出力ポートに対する前記光入力ポートの整合品質測定値を得る光パワーメータと、前記Ｘ−Ｙ線形テーブルの移動を指示し、前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれ異なる位置における光パワーメータからの整合品質測定値を比較し、スキャン解像度設定を開始および変更し、前記スキャン解像度設定および前記整合品質測定値の比較にしたがって、前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれの相対的位置を指定および更新する、コントローラと、を含む。
【００２３】
一実施形態において、前記整合品質測定値、前記スキャン解像度設定、および前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれの相対的位置を収集し表示する手段をさらに含み、前記コントローラが手動動作コントローラである。
【００２４】
一実施形態において、前記光入力ポートが光ファイバであり、前記光出力ポートが半導体レーザである。
【００２５】
一実施形態において、前記光入力ポートおよび前記光出力ポートのそれぞれの相対的位置における整合品質測定値を格納するメモリをさらに含む。
【００２６】
本発明による、光ファイバをレーザダイオード出力面に整合させる方法は、ａ）現在のスキャン解像度設定を最低の設定に初期化する工程と、ｂ）前記レーザを作動して光信号を発する工程と、ｃ）前記光ファイバを、前記レーザダイオード出力面に沿って開始位置から経路を介して第１の光信号が検出されるまで平行移動させる工程と、ｄ）前記レーザダイオード出力面上の現在の整合点を前記第１の光信号の位置に指定する工程と、ｅ）ダイヤモンド型の平面図形構造内において、前記レーザダイオード出力面上で、現在のスキャン解像度設定にしたがって、前記中央整合点の周囲に４つの頂上整合点をそれぞれ前記中央整合点から所定の距離に指定する工程と、ｆ）前記光ファイバを、前記現在の整合点および各前記頂点整合点に整合させて、５つの整合品質測定値を得る工程と、ｇ）前記５つの整合品質測定値から最高の測定値を決定し、それぞれの整合点を新しい現在の整合点に指定する工程と、ｈ）前記新しい現在の整合点が前記現在の整合点と同一の位置にある場合、および前記現在のスキャン解像度設定が最高の設定でない場合、前記スキャン解像度をより高い設定にする工程と、ｉ）前記現在のスキャン解像度設定が最低の設定でない場合、および前記現在の整合点での整合品質がそれぞれの中間の閾値範囲より低い場合、前記スキャン解像度をそれぞれの前記中間の閾値範囲を有する中間の設定にする工程と、ｊ）前記現在のスキャン解像度が最高の設定である場合、および前記現在の整合点での整合品質が最低の閾値より低い場合、前記スキャン解像度を最低の設定にする工程と、ｋ）工程ｄ）〜ｋ）を繰り返す工程であって、前記最高の整合品質測定値が所定の値を超えるまで前記４つの頂点整合点が前記新しい現在の整合点の周囲に配置される工程とを含む。
【００２７】
一実施形態において、工程ｉ）が前記スキャン解像度を、それぞれが中間の閾値範囲を有する複数の中間設定の１つにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより最良に理解できる。通常の実務にしたがって図面の様々な要素は実際の寸法にしたがったものではない。逆に様々な要素の寸法は明瞭化のために任意に拡大または縮小している。
【００２９】
以下の図面において同様の参照符号は同様の部材を指す。図２Ａは本発明の一実施形態によるスキャンパターンを示す。このスキャンパターンの特徴は、５つのデータ点が中央データ点２０を含み、ダイヤモンドの頂点の位置にあるデータ点２１〜２４が中央データ点２０の周囲に配置されていることである。頂点データ点２１〜２４は中央データ点２０から等距離に配置されていてもよいが、異なる距離に配置されていることが望ましい（図２Ａには示さない）。例えば図３の従来技術に示すように、レーザダイオード出力面３００は、高さＬＨおよび幅ＬＷを有する発光領域３０１を特徴とする。最高品質の整合は中央の点３０２で得られる。このような出力ポートの場合、図２Ａのダイアモンド型スキャンパターンでは、水平の頂点データ点２１および２３の中央データ点２０からの距離は、垂直の頂点データ点２２および２４の中央データ点２０からの距離よりも遠く、発光領域３０１の楕円形状に実質的に一致することが望ましいかもしれない。本発明のこのような実施形態を図２Ｂに示す。図２Ｂにおいて、中央のデータ点２５の周囲に頂点データ点２６〜２９が配置されている。水平の頂点データ点２６および２８の中央データ点２５からの距離は垂直の頂点データ点２７および２９の中央データ点２５からの距離よりも遠い。図２Ｂのような配置は、垂直方向においてより高感度である楕円形の発光領域３０１に適しており、したがってレーザダイオード出力面３００のスキャンをより効率的に行うことができる。
【００３０】
概して本発明によるスキャンはスキャンパターンの中央データ点において整合品質の測定値を得て、その後時計回りまたは反時計回りに頂点データ点における測定値を得ることができる。整合品質の測定値が得られる第１の頂点データ点は図２Ａ〜図２Ｃに示すように、中央データ点より実質的に右にあってもよい。しかし当業者であればスキャンすべき第１の頂点データ点は、本発明の範囲から逸脱しない限り多くの異なるスキームにしたがって選択することができることを理解する。
【００３１】
さらに当業者であれば、本発明のスキャンパターンが概して中央データ点を中心とする任意の平面図形により特徴づけられることを理解する。例えば本発明の別の実施形態は、図２Ｃに示すように六角形のスキャンパターンを含み得る。図２Ｃにおいて、中央データ点２１０は六角形の頂点データ点２１１〜２１６に囲まれている。
【００３２】
本発明は、所望の整合品質を達成するために面を有する光出力ポートに光ファイバを整合させる方法を提供する。整合品質は概して光結合効率または光パワー読取の測定値によって表される。光出力ポートは光信号を放射し得る、または光信号が放射され得る任意の面を含み得、例えば、単一モード半導体レーザ、マルチモード半導体レーザ、光ミラー、第２の光ファイバ、半導体光学増幅器、集光器、および発光ダイオードなどである。さらに光ファイバは、金属または非金属ウェッジレンズ型、ボール型、円錐形状、および平坦開裂型などのファイバであり、概して光信号を受け取ることができればいかなる面でもよい。
【００３３】
本発明の一実施形態を図４に示す。この実施形態では、ステップ４０２で光出力ポートの面上の中央データ点を指定する。ステップ４０２ではさらに、所定のパターン、例えば図２Ａ〜図２Ｃのパターンのうちの１つ、で中央データ点の周囲に配置された頂点データ点を指定する。中央データ点の位置を指定する際に、ステップ４０１で光出力ポートの面上で第１の光信号を見つけてもよい。それによりステップ４０２において、第１の光信号の位置を中央データ点の位置に指定する。あるいは中央データ点の位置として、光出力ポート上のランダムな位置または所定の位置を用いてもよい。データ点が一旦指定されると、ステップ４０３で、中央データ点および頂点データ点の各々で整合品質を測定値を得る。上記したように、このようなスキャンでは、中央データ点における整合品質の測定値を得、その後頂点データ点の各々における整合品質の測定値を得る。最終のステップ４０４において、ステップ４０３で測定した最高の整合品質を有するデータ点の位置を、新しい中央データ点に指定する。その後新しい中央データ点を、光出力ポートに対する光ファイバの最終整合点として用いることができる。あるいは、新しい中央データ点の周囲に新しい頂点データ点を配置して上記工程をステップ４０２から繰り返してもよい。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態を図５に示す。図５は、実質的に最適な初期結合を達成するために光入力ポートを光出力ポートに整合させる方法を示す。まずステップ５０５で、現行のスキャン中心を指定する。現行の中心はステップ５０３で見つけた第１の光信号の位置に指定してもよいし、概して光出力ポートの面上の所定またはランダムに選択した点でもよい。
【００３５】
その後ステップ５０７で、現行の中心の周囲に、中心から現行の解像度設定によって決定された距離だけ離れた位置および所定のスキャンパターン（例えば図２Ａ〜図２Ｃのパターンのうちの１つ）による位置に頂点データ点を指定する。現行の解像度設定としては最低値、最高値、および１以上の中間値を取ってもよい。したがって現行の解像度の設定は、中央データ点からの各頂点データ点の距離を指定する。よって、解像度値の高い頂点データ点ほど中央データ点からの距離が遠いということになる。現行の解像度設定はステップ５０１で最低値から始めてもよい。
【００３６】
その後ステップ５０９で中央データ点および頂点データ点の各々の整合品質の測定値、すなわち５つの整合品質測定値を得る。ステップ５０９で整合品質想定地を得る際に、まず中央データ点における測定値を得、続いて中央データ点の実質的に右側に位置する頂点データ点における測定値を得、その後時計回りまたは反時計回りに残りの各頂点データ点における測定値を得る。
【００３７】
その後ステップ５１１で、５つの整合品質測定値のうち最高値を有する位置を特定し、その位置が中央データ点であるか否かを判定する。最高の整合品質を有する位置が中央データ点でない場合、ステップ５１３において、ステップ５１１で特定された最高の整合品質測定値を有する位置を新しい中央データ点に指定する。その後処理はステップ５０７に戻り、ステップ５１３で指定された新しい中央データ点の周囲に頂点データ点を配置する。その後ステップ５０９で新しい中央データ点における整合品質測定値を得、その後前の中央データ点に対して新しい中央データ点と同じ方向にある頂点データ点の整合品質測定値を得る。スキャンを概して繰り返し、ステップ５１１で、５つの整合品質測定値のうちの最高値を有する位置を新しい中央データ点に指定する。
【００３８】
その後ステップ５１５で、現行の解像度設定が最高値であるか否かを判定する。ステップ５１５で現行の解像度設定が最高値でないと判定された場合、ステップ５１７で現行の解像度設定を現在の値から次ぎに高い値に増加する。その後現行の解像度設定が最高の解像度になるまでステップ５０７〜５１５を繰り返し、その後ステップ５１９に進む。
【００３９】
ステップ５１９では、所定の基準に基づいて解像度シフトが必要か否かを判定する。解像度をシフトさせる所定の基準は、図６に示すようなものであってもよい。最低解像度設定６０１から始まり、取り得る２つの移動経路がある。上記したように新しい中央データ点Ｃnが前の中央データ点Ｃn-1と同じ位置でない場合、非移動経路６１１を取る。新しい中央データ点Ｃnが前の中央データ点Ｃn-1と同じ位置である場合、最低解像度設定６０１から第１の中間解像度設定６０３まで低−中１移動経路６１３を取る。第１の中間解像度設定６０３において、取り得る２つの移動経路がある。上記したように新しい中央データ点Ｃnが前の中央データ点Ｃn-1と同じ位置でない場合、非移動経路６３３を取る。新しい中央データ点Ｃnが前の中央データ点Ｃn-1と同じ位置である場合、第１の中間解像度設定６０３から最高解像度設定６０７まで中１−高移動経路６３７を取る。最高解像度設定６０７において、所定の整合品質閾値設定にしたがって取り得る３つの移動経路がある。最高整合品質測定値Ｑが最高閾値範囲ＴＲhigh内である場合、非移動経路６７７を取る。最高整合品質測定値Ｑが第１の中間閾値範囲ＴＲm1内である場合、高−中１移動経路６７３を取る。最高整合品質測定値Ｑが最低閾値範囲Ｔlow内である場合、中１−低移動経路６７１を取る。各閾値範囲は概してそれぞれの解像度設定に対応し、上限および下限閾値によって規定される。解像度設定を有する閾値範囲の上限閾値は、次に高い解像度設定を有する市来範囲の下限に一致する。
【００４０】
当業者であれば、任意の数の中間解像度設定が存在し得ることを理解する。例えば図６には、第２の中間解像度設定６０５を波線で示している。第２の中間解像度設定６０５が導入されると、中１−高移動経路６３７が除去される。このような別の実施形態では、上気したように新しい中央データ点Ｃnが中央データ点Ｃn-1と同じ位置でない場合、前の第１の中間解像度設定６０３から第２の中間解像度設定６０５まで中１−中２移動経路６３５を取る。第２の中間解像度設定６０５では、上気したように新しい中央データ点Ｃnが中央データ点Ｃn-1と同じ位置でない場合、非移動経路６５５を取る。新しい中央データ点Ｃnが中央データ点Ｃn-1と同じ位置である場合、中２−高移動経路６５７を取る。最高解像度設定６０７において、所定の整合品質閾値設定にしたがって取り得る４つの移動経路がある。最高整合品質測定値Ｑが最高閾値範囲ＴＲhigh内である場合、非移動経路６７７を取る。最高整合品質測定値Ｑが第２の中間閾値範囲ＴＲm2内である場合、高−中２移動経路６７５を取る。最高整合品質測定値Ｑが第１の中間閾値範囲ＴＲm1内である場合、高−中１移動経路６７３を取る。最高整合品質測定値Ｑが最低閾値範囲Ｔlow内である場合、高−低移動経路６７１を取る。別の実施形態では、中間解像度設定の各々における最高整合品質測定値がより低い解像度設定のそれぞれの閾値範囲内である場合、中間解像度設定からのさらなる移動経路（図６には示さない）があり得る。
【００４１】
本発明の一実施形態において、最高閾値範囲は例えば、最大パワー値の９５％以上の結合光パワー測定値を特徴とし得る。第１の中間閾値範囲は例えば、最大パワー値の６０％以上の結合光パワー測定値を特徴とし得る。最低閾値範囲は例えば、最大パワー値の約５％以上の結合光パワー測定値を特徴とし得る。最大パワー値は所定の値であってもよいし、図５に示す方法によるスキャンのいずれかの繰り返し時において測定される最大の光結合パワー値であってもよい。さらなる実施形態では、最高解像度設定は７００〜８００ｎｍステップサイズ（すなわち中央データ点と任意に頂点データ点との間の距離）を特徴とし得る。第１の中間解像度設定は３５０〜４５０ｎｍステップサイズを特徴とし得る。最低解像度設定は８０〜１５０ｎｍステップサイズを特徴とし得る。あるいは、最高解像度設定は５〜７ミクロン水平ステップサイズおよび７００〜８００ｎｍ垂直ステップサイズを特徴とし得る。第１の中間解像度設定は１．５〜２．５ミクロン水平ステップサイズおよび３５０〜４５０ｎｍ垂直ステップサイズを特徴とし得る。最低解像度設定は２５０〜３５０ｎｍ水平ステップサイズおよび３８０〜１５０ｎｍ垂直ステップサイズを特徴とし得る。
【００４２】
上記したようにステップ５１９で解像度設定シフトが必要であると判定された場合、ステップ５２３はそれにしたがって解像度を変更し、スキャンの反復を再びステップ５０７から開始する。解像度シフトが不要である場合、ステップ５２１において、スキャンを終了するか、継続してステップ５０７からさらに反復するかを判定する。スキャンを終了すると判定された場合、ステップ５２５でプロセスを終了する。スキャンを継続すると判定された場合、ステップ５０７からさらに反復してプロセスを継続する。ステップ５２１は概して、プロセスの終了を示す手動入力が行われるまで「ＮＯ」となるように設定されてもよい。
【００４３】
図７Ａ〜図７Ｃは、本発明の一実施形態によって行われるスキャンを示す。図７Ａは最低解像度設定で行われるスキャン用の中央データ点および頂点データ点を示す。スキャンはまずデータ点７００をスキャンの最初の中央整合点と指定し、それにより、データ点７００で整合品質測定値を得る。その後スキャンはデータ点７０１、７０２、７０３および７０４でそれぞれの整合品質測定値を得る。整合品質の５つの測定値から、データ点７０３が最高の整合品質測定値を有すると判定される。その後データ点７０３が新しい中央整合点に指定され、それによりデータ点７０３での整合品質測定値を得る。その後スキャンはデータ点７０５、７０６および７０７でそれぞれの整合品質測定値を得る。現在の整合品質の５つの測定値から、データ点７０３が依然最高の整合品質測定値を有すると判定される。そのためスキャンは現行の解像度設定を最低設定から第１の中間設定に上昇させる。
【００４４】
図７Ｂは、第１の解像度設定により、図７Ａのスキャンから継続したスキャンにおける中央データ点および頂点データ点７０８〜７１５を示す。前のデータ点を波線で示す。スキャンはまずデータ点７０８をスキャンの最初の中央整合点と指定し、それにより、データ点７０８で整合品質測定値を得る。その後スキャンはデータ点７０９、７１０、７１１および７１２でそれぞれの整合品質測定値を得る。整合品質の５つの測定値から、データ点７１２が最高の整合品質測定値を有すると判定される。その後データ点７１２が新しい中央整合点に指定され、それによりデータ点７１２での整合品質測定値を得る。その後スキャンはデータ点７１３、７１４、７０８および７１５でそれぞれの整合品質測定値を得る。現在の整合品質の５つの測定値から、データ点７１２が依然最高の整合品質測定値を有すると判定される。そのためスキャンは現行の解像度設定を最低設定から最高設定に上昇させる。
【００４５】
図７Ｃは、最高の解像度設定により、図７Ｂのスキャンから継続したスキャンにおける中央データ点および頂点データ点７１６〜７２３を示す。前のデータ点を波線で示す。スキャンはまずデータ点７１６をスキャンの最初の中央整合点と指定し、それにより、データ点７１６で整合品質測定値を得る。その後スキャンはデータ点７１７、７１８、７１９および７２０でそれぞれの整合品質測定値を得る。整合品質の５つの測定値から、データ点７１７が最高の整合品質測定値を有すると判定される。その後データ点７１７が新しい中央整合点に指定され、それによりデータ点７１７での整合品質測定値を得る。その後スキャンはデータ点７２１、７２２、７１６および７２３でそれぞれの整合品質測定値を得る。現在の整合品質の５つの測定値から、データ点７１７が依然最高の整合品質測定値を有すると判定される。そのためスキャンはデータ点７１７の位置を所望の整合点に指定し得る。
【００４６】
あるいは、サーマルドリフトを補償するために必要であれば、システムは継続してデータ点７１７の周囲のスキャンを行い、新しい中央データ点に移動する、および／または解像度設定の変更を開始するということをしてもよい。
【００４７】
スキャンにおいてあるデータ点が光学出力ポート面からずれた位置にあり得ることがわかる。本発明の一実施形態では、このようなデータ点は概してスキャンから省略してもよいし、光出力ポート面上にくるように位置を調整してもよい。あるいは、このような状況がある場合、より高い解像度にシフトしてもよい。さらに単一のスキャン反復プロセスにおいて最高整合品質の値が同一である２以上のデータ点がある場合がある。本発明の一実施形態では、前のスキャン反復プロセスから代行の整合品質の方向に位置するデータ点を新しい中央データ点の位置として選択してもよい。あるいは、新しい中央データ点の位置としてデータ点の１つをランダムに選択してもよい。
【００４８】
整合品質の測定値が、最低解像度設定でデータ点７００と７０３において、第１の中間解像度設定でデータ点７０８と７１２において、最高の解像度設定でデータ点７１６と７１７においてというように、２度得られることがわかる。さらに本実施形態では、上記した同一の解像度データ冗長がクロス解像度データ冗長と結合し（例えばデータ点７０３および７０８が概して同一の位置にあり得、そのため同一の整合品質測定値を有し得る）、９個の整合品質冗長測定値を生成し得る。本発明の別の実施形態では、特定のデータ点の位置に対してメモリに前もって格納された整合品質データを用いて、このようなデータ冗長を除去することが望ましいこともある。
【００４９】
所望の整合が一旦達成されると、感熱取り付け手段（例えば、半田）を用いて光ファイバをマウントパッド領域に取り付ける。サーマルドリフトおよび感熱取り付け手段の適用による不整合を修正するために、感熱取り付け手段を取り付けた後、光出力ポートに対する光ファイバの位置をさらに調整することが望ましいかもしれない。さらに当業者であれば、本発明の整合アルゴリズムは、本発明の範囲から逸脱することなく、入力ポートに対して移動する出力ポートの整合、および出力ポートに対して移動する入力ポートの整合にも適用可能であることを理解する。
【００５０】
図８は、システムの一実施形態を示すブロック図である。光ファイバ８６の光入力ポート８７を、光源８２の光出力ポート８４に整合させる装置を示す。装置は、光入力ポート８７を光出力ポート８４に対してＸ方向およびＹ方向に移動させる、あるいは逆の動き（図８には示さない）のための、Ｘ−Ｙ線形テーブル８０を含む。図８において、光ファイバ８６の他端８９は光ファイバパワーメータ８８に対向した適所に保持されている。光ファイバパワーメータ８８は１以上のスキャン座標において、光出力ポート８４に対する光入力ポート８７の整合品質測定値を得る。装置はさらに、コントローラ８１によって制御され、コントローラ８１は、Ｘ−Ｙ線形テーブル８０の移動を１以上のスキャン座標に向け、１以上のスキャン座標において光パワーメータから受け取った整合品質測定値を比較し、スキャン解像度設定を初期化または変更し、スキャン解像度設定および整合品質測定値の比較にしたがって１以上のスキャン座標を指定または更新する。さらなる実施形態では、装置はさらに整合品質、スキャン解像度設定、および１以上のスキャン座標を収集および表示する手段を有し、コントローラは手動で動作され得る。別の実施形態では、装置はさらに１以上の座標での整合品質測定値を格納するメモリ（図示せず）を含み得る。
【００５１】
特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明は上記した詳細に限定されるものではない。本発明の請求の範囲およびその均等物から逸脱しない限り様々な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】データ点を特徴とする従来のラスタスキャンを示す平面図である。
【図１Ｂ】データ点を特徴とする従来のスパイラルスキャンを示す平面図である。
【図２Ａ】データ点を特徴とする、本発明によるダイヤモンド２次元スキャンの一実施形態を示す平面図である。
【図２Ｂ】データ点を特徴とする、本発明によるダイヤモンド２次元スキャンの別の実施形態を示す平面図である。
【図２Ｃ】データ点を特徴とする、本発明による六角形２次元スキャンを示す平面図である。
【図３】従来技術によるレーザダイオード出力面の一例を示す前面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるスキャン手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態によるスキャン手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の方法の一実施形態における解像度シフトを示す状態図である。
【図７Ａ】本発明の方法の一実施形態による、光出力ポートに対する光ファイバの低解像度整合を示す平面図である。
【図７Ｂ】本発明の方法の一実施形態による、光出力ポートに対する光ファイバの中間解像度整合を示す平面図である。
【図７Ｃ】本発明の方法の一実施形態による、光出力ポートに対する光ファイバの高解像度整合を示す平面図である。
【図８】本発明による、光源に対して光ファイバを整合させる一実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
２０、２５、２１０  中央データ点
２１、２２、２３、２４  データ点
２６、２７、２８、２９  頂点データ点
２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６  頂点データ点
３００  レーザダイオード出力面
３０１  発光領域
【図１Ａ】
2005222047.tif 000002
【図１Ｂ】
2005222047.tif 000003
【図２Ａ】
2005222047.tif 000004
【図２Ｂ】
2005222047.tif 000005
【図２Ｃ】
2005222047.tif 000006
【図３】
2005222047.tif 000007
【図４】
2005222047.tif 000008
【図５】
2005222047.tif 000009
【図６】
2005222047.tif 000010
【図７Ａ】
2005222047.tif 000011
【図７Ｂ】
2005222047.tif 000012
【図７Ｃ】
2005222047.tif 000013
【図８】
2005222047.tif 000014